(57)【要約】【課題】樹脂によるチップ型電子部品の外装の形成において、溶剤を使用することなしに、外装樹脂の薄膜化および製品の小型化を可能にする外装方法の提供。【解決手段】シートまたは複数の特定形状の無溶剤型Ｂステージ樹脂をチップ型電子部品素子に付着した後、ゲル化および硬化して外装を形成する。【選択図】  図３ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外装樹脂で被覆されたチップ型電子部品において、
該外装樹脂が、無溶剤型Ｂステージ樹脂をチップ型電子部品素子に付着した後に該Ｂステージ樹脂をゲル化及び硬化することによって形成されたものであることを特徴とするチップ型電子部品。
【請求項２】
前記Ｂステージ樹脂が、熱硬化性のエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びエポキシフェノール樹脂からなる群より選択される樹脂である請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項３】
前記Ｂステージ樹脂がエポキシ樹脂である請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項４】
前記Ｂステージ樹脂が、エポキシ樹脂にジシアンジアミドの硬化剤を添加して１５０〜１７０℃で５〜２０分間の熱処理を行うことにより形成されたものである請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項５】
硬化後の外装樹脂のガラス転移温度が２０〜８０℃である請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項６】
前記外装樹脂が磁性粉を含有している請求項１に記載のチップ型電子部品。
【請求項７】
前記磁性粉がフェライト粉であり、フェライト粉含有外装樹脂が８ＭＨｚ測定値で４〜８の透磁率を有する請求項６に記載のチップ型電子部品。
【請求項８】
前記チップ型電子部品がチップインダクタである請求項１〜７のいずれか一項に記載のチップ型電子部品。
【請求項９】
チップ型電子部品素子に外装樹脂を被覆する工程と該樹脂を硬化する工程とを有するチップ型電子部品の製造方法において、該樹脂を被覆する工程が、該素子に無溶剤型Ｂステージ樹脂を付着し、該Ｂステージ樹脂をゲル化することからなることを特徴とするチップ型電子部品の製造方法。
【請求項１０】
前記Ｂステージ樹脂が、熱硬化性のエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びエポキシフェノール樹脂からなる群より選択される樹脂である請求項９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記Ｂステージ樹脂がエポキシ樹脂である請求項９に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記Ｂステージ樹脂が、エポキシ樹脂にジシアンジアミドの硬化剤を添加して１５０〜１７０℃で５〜２０分間の熱処理を行うことにより形成されたものである請求項９に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記Ｂステージ樹脂がシート形状を有する請求項９〜１２のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記シート形状のＢステージ樹脂の１つ又は複数を前記素子に被覆させる請求項１３に記載の製造方法。
【請求項１５】
前記Ｂステージ樹脂が特定形状を有する複数個のチップであり、該複数個のチップを組み合わせることにより前記素子を被覆する形状を形成する請求項９〜１２のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１６】
前記特定形状のチップを２個組み合わせることにより前記素子を被覆する形状を形成する請求項１５に記載の製造方法。
【請求項１７】
前記Ｂステージ樹脂のゲル化が、押し型による加熱によって行われる請求項９〜１６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１８】
前記Ｂステージ樹脂が、１７０℃で４０〜１００Ｐａ・ｓの溶融粘度でゲル化する請求項９〜１７のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１９】
前記Ｂステージ樹脂のゲル化時間が２０〜６０秒である請求項１８に記載の製造方法。
【請求項２０】
硬化後の外装樹脂のガラス転移温度が２０〜８０℃である請求項９に記載の製造方法。
【請求項２１】
前記外装樹脂が磁性粉を含有している請求項９に記載の製造方法。
【請求項２２】
前記磁性粉がフェライトであり、フェライト粉含有外装樹脂が８ＭＨｚ測定値で４〜８の透磁率を有する請求項２１に記載の製造方法。
【請求項２３】
前記チップ型電子部品がチップインダクタである請求項９〜２２のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チップ型電子部品及びその製造方法に関し、特に外装材である樹脂で被覆されたチップインダクタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、チップ型電子部品自動装着機を用いた回路基板への高密度面実装を実現するために、インダクタ、コンデンサ等の電子部品の小型化が進んでいる。
そして、電子部品のさらなる小型化には、電子部品の素子の小型化のみならず、電子部品の外装の小型化（薄膜化）及び良好な外装成形性が要求されている。
【０００３】
チップインダクタなどのチップ型電子部品の小型化を図る従来の樹脂外装方法として、鼓型コアの巻芯部に導電線とこれを被覆する絶縁層とからなるワイヤーを巻回して形成したチップ型インダクタ素子を用意して、表面に液状樹脂が塗布されたドラムディスクを、その素子の巻線ワイヤーに接触させながら回転させて、液状樹脂をドラムディスクにより巻線ワイヤーの周りに塗布し、次に、素子に塗布された液状樹脂を指触乾燥し、さらに、指触乾燥した樹脂が被覆された素子を、耐熱性ゴム弾性体を備えた型プレートの収納部に入れて、被覆樹脂を熱硬化しながら該型プレートにより外装樹脂を成形する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２８６１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一般に、チップインダクタは、高インダクタンス化や高シールド化を図るために、外装樹脂として、フェライト粉が高充填されている樹脂を使用している。そのために、上記従来の樹脂外装方法は、以下のような問題点を有する。
【０００６】
上記従来の樹脂外装方法において、外装樹脂が無溶剤型樹脂からなる場合には、外装樹脂にフェライト粉が高充填（７５重量％以上）されているために、樹脂粘度が高くなり、すなわち樹脂の流動性が悪くなり、ドラムディスクによる素子への樹脂の塗布などの作業性が悪くなるなどの生産効率が劣るという問題がある。
【０００７】
外装樹脂が溶剤型樹脂からなる場合には、溶剤が指触乾燥の際に揮発するために、外装樹脂内部に空隙が発生して、外装樹脂の強度を劣化させる恐れがあり、また、特性のバラツキの原因にもなり得るという問題がある。
また、外装樹脂成形後の導電性端子形成のためのメッキ工程において、メッキ液が外装樹脂内部の空隙に侵入し、さらに巻線ワイヤー部分に到達して、ワイヤー被覆に影響を及ぼし短絡を生じるという問題がある。
【０００８】
また、外装樹脂が溶剤型樹脂からなる場合は、有害な溶剤が外気に揮発するので、人の健康にも問題があり、また環境問題にもなる。
さらに、上記従来の樹脂外装方法が使用しているドラムディスクによる樹脂の塗布は、液状樹脂を使用するので、素子形状、特にコアが小型化及び低背化になるほど、コア端部（導電性端子形成部）の樹脂による汚れが発生しやすくなり、樹脂の塗布を安定化させるのが困難になるという問題がある。そのために、樹脂による汚れの防止や樹脂の塗布の安定化を図ろうとすれば、作業効率が悪くなるという問題も生ずる。
【０００９】
したがって、本発明の目的は、上記従来の樹脂外装方法の有する問題点を解決する新たな樹脂外装方法によるチップ型部品及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明は、外装樹脂で被覆されるチップ型電子部品において、該外装樹脂が、無溶剤型Ｂステージ樹脂をチップ型電子部品素子に付着した後に該Ｂステージ樹脂をゲル化及び硬化することによって形成されたものであることを特徴とするチップ型電子部品を提供する。
【００１１】
また、本発明は、チップ型電子部品素子に外装樹脂を被覆する工程と該樹脂を硬化する工程とを有するチップ型電子部品の製造方法において、該樹脂を被覆する工程が、該素子に無溶剤型Ｂステージ樹脂を付着し、該Ｂステージ樹脂をゲル化することからなることを特徴とするチップ型電子部品の製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明においては、外装樹脂として無溶剤型Ｂステージ樹脂を使用するので、有害な溶剤が樹脂の乾燥や硬化時に樹脂から外気に揮発することがなく、したがって人の健康の問題も環境問題も生じることなく、かつ溶剤が揮発することによる外装樹脂内部の空隙の発生もなく、後工程であるメッキ工程でのメッキ液の外装樹脂内部への侵入を防止でき、安定して均一な特性を有するチップ型電子部品を提供することができる。
【００１３】
本発明においては、無溶剤型Ｂステージ樹脂をシート形状にしたもの又は特定形状のチップにしたものを、素子に付着しゲル化及び硬化することにより、素子を外装樹脂で被覆するので、液状樹脂の塗布による従来の樹脂外装方法に比較して、チップ型電子部品の外装樹脂の薄膜化及び外装成形性に優れ、さらなる小型化が図られかつ生産効率の優れたチップ型電子部品の製造方法を提供することができる。
【００１４】
本発明においては、Ｂステージ樹脂をゲル化するときに、Ｂステージ樹脂の溶融粘度とゲル化するまでの時間を調整するので、良好な外装成形ができ、かつ、小型及び低背のチップ型電子部品を提供することができる。
【００１５】
本発明においては、外装樹脂にフェライト粉を含有させて、外装樹脂の透磁率を８ＭＨｚ測定値で４〜８にすることにより、特性の優れたチップインダクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明のチップ型電子部品は、外装樹脂で被覆されるチップ型電子部品において、該外装樹脂が、無溶剤型Ｂステージ樹脂をチップ型電子部品素子に付着した後に該Ｂステージ樹脂をゲル化及び硬化することによって形成されたものであることを特徴とする。また、このようなチップ型電子部品を製造する本発明の方法は、チップ型電子部品素子に外装樹脂を被覆する工程と該樹脂を硬化する工程とを有し、該樹脂を被覆する工程が、該素子に無溶剤型Ｂステージ樹脂を付着し、該Ｂステージ樹脂をゲル化することからなることを特徴とする。
【００１７】
本発明で使用する無溶剤型のＢステージ樹脂の原料としては、熱硬化性のエポキシ樹脂、フェノール樹脂及びエポキシフェノール樹脂が使用できるが、エポキシ樹脂が特に好ましい。このＢステージ樹脂は、原料の樹脂に硬化剤を添加し熱処理して形成する。例えば、エポキシ樹脂にジシアンジアミドの硬化剤を添加して１５０〜１７０℃で５〜２０分間の熱処理を行うことにより形成することができる。
【００１８】
本発明で使用するＢステージ樹脂は、シート状又は特定形状のチップとして使用することができる。
シート形状のＢステージ樹脂を使用する場合は、シート形状のＢステージ樹脂の１つ又は複数を素子に被覆させることができる。
例えば、Ｂステージ樹脂シートを作製する場合は、図１ａ及び１ｂに示されるように、支持フィルム２上にメタルマスクで１００〜３００μｍの厚さに硬化剤が添加された原料の樹脂を印刷し、その後に加熱処理してＢステージ樹脂シート１を作製する。使用する支持フィルムは、特に限定されないが、表面にシリコーン離型処理されたポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムを使用することが好ましい。
【００１９】
特定形状のＢステージ樹脂チップを使用する場合は、複数個の該チップを組み合わせることにより素子を被覆する形状を形成することができる。好ましくは、該特定形状のチップを２個組み合わせることにより素子を被覆する形状を形成する。
例えば、上記特定形状のチップは、図１ｃ〜１ｆに示されるようなコの字形状やＬの字形状のものであり、コの字形状のＢステージ樹脂を作製する場合は、図１ｇ及び１ｈに示されるようなシリコーン製の抜き型を使用して作製できる。
【００２０】
硬化後の外装樹脂は２０〜８０℃のガラス転移温度を有することが好ましい。  また、外装樹脂は磁性粉を含有することができる。チップ型電子部品としてチップインダクタを製造する場合は、外装樹脂がフェライト粉を含有し、フェライト粉含有外装樹脂が８ＭＨｚ測定値で４〜８の透磁率を有することが好ましい。
【００２１】
次に、素子にＢステージ樹脂を被覆させるが、これは、素子の樹脂被覆されるべき部分（例えばチップインダクタの場合には、素子の巻線ワイヤー）にＢステージ樹脂を付着させ、次に、例えば押し型により加熱しながら押し当ててＢステージ樹脂をゲル化することによって行うことができる。
この場合、Ｂステージ樹脂が１７０℃で４０〜１００Ｐａ・ｓの溶融粘度でゲル化することが好ましく、また、Ｂステージ樹脂のゲル化時間が２０〜６０秒であることが好ましい。なお、Ｂステージ樹脂のゲル化時間は、例えば押し型を使用してゲル化する場合は押し型を押し当てている時間である。
【００２２】
上記のシート形状やコの字形状のＢステージ樹脂をゲル化する場合は、図３ａ及び３ｂに示すようなコの字形状の押し型を使用でき、また、上記のＬ字形状のＢステージ樹脂をゲル化する場合は、図３ｃに示されるようなＬ字形状の押し型を使用できる。例えば、２個のシート形状のＢステージ樹脂を押し型で型押ししてゲル化することにより、型押し前に素子に付着してない樹脂部分が素子に付着して、素子の樹脂被覆されるべき部分が樹脂により完全に被覆される（図４参照）。また、特定形状のＢステージ樹脂チップを複数個組み合わせて素子を被覆しても、型押ししてゲル化することにより、素子の樹脂被覆されるべき部分が樹脂により完全に被覆される。
【００２３】
樹脂をゲル化した後に、好ましくは１５０〜１７０℃で３０〜６０分間の熱処理により本硬化を行い、樹脂の硬化度を高めて、外装成形を完了する。
また、樹脂の硬化物は、好ましくは２０〜８０℃、特に好ましくは５０〜６０℃のガラス転移温度（Ｔｇ）を有する。一方、Ｔｇが８０℃より高いと、リフロー後のコアクラックが発生し、Ｔｇが２０℃より低いと、硬化後の樹脂表面が柔らかく耐熱性が低い。
【００２４】
素子の必要な箇所に、例えばチップインダクタの場合は、鼓型コアの両端に取り出したワイヤー端部に導電端子を設けて、チップ型電子部品を完成する。
以下、チップ型電子部品としてチップインダクタを製作する実施例によって本発明をより具体的に説明する。
【実施例１】
【００２５】
本実施例においては、チップインダクタの外装樹脂（硬化物）のガラス転移温度（Ｔｇ）がそれぞれ０、２０、５０、８０及び１００℃になるように、Ｂステージ樹脂の原料として表１に示されるビスフェノールＡ又はＦ型エポキシ樹脂、直鎖可撓性エポキシ樹脂、反応性希釈剤、硬化剤（ジシアンジアミド）及びカップリング剤を配合比を変えて配合した樹脂分に、フェライト粉（フェライト材料自体の透磁率が７００〜８００ので、平均粒径が１．８μｍと２５〜３５μｍの粉体を３：７で配合したもの）を７５重量％含有させた樹脂組成物を使用した。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
上記の樹脂組成物を、表面にシリコーン離型処理を施したＰＥＴフィルム上に、メタルマスクで１００〜３００μｍの厚さに印刷した。その後、印刷した樹脂シートを１５０〜１７０℃で５〜２０分間の熱処理を施して、Ｂステージ樹脂シートを作製した（図１ａ及び１ｂ参照）。
【００２８】
チップインダクタ素子として、図２ａ〜２ｃに示されるような、鼓型コア７の巻芯部８に導電線とこれを被覆する絶縁層とからなるワイヤー９を巻回して作製された素子を用意した。図２ａ及び２ｂにおいて、参照数字１２は、鼓型コア７の両端部に導電性端子を形成するために、鼓型コア７の端部の表面に引き出された巻線ワイヤーの端部を示す。そして、作製した２枚のＢステージ樹脂シートを８０〜１２０℃で加熱して、用意した素子の巻線ワイヤーに付着させた（図２ａ〜２ｃ参照）。
【００２９】
次に、図３ａに示されるように、Ｂステージ樹脂シートが付着した素子を、表面を離型処理した２個の押し型１０を用いて１７０℃で加熱しつつ押し当てて、Ｂステージ樹脂シート１をゲル化した。このとき、樹脂の溶融粘度は７０Ｐａ・ｓで、ゲル化時間は１５秒であった。図４は、Ｂステージ樹脂シートがゲル化して外装成形したチップインダクタの状態を示している。
【００３０】
次に、ゲル化した樹脂で被覆されたチップインダクタ素子に、１５０〜１７０℃で３０〜６０分の熱処理を施して樹脂を本硬化した。これにより、外装樹脂の硬化度を高め、チップインダクタ素子の外装成形を完了した。ガラス転移温度（Ｔｇ）がそれぞれ０、２０、５０、８０及び１００℃の外装樹脂（硬化物）で被覆されたチップインダクタを作製した。完成したチップインダクタの外形寸法は、２．５ｍｍ×１．８ｍｍ×１．８ｍｍであった。
【００３１】
最後に、外装樹脂が被覆されていないコアの両端に取り出されたワイヤーの端部に、導電性端子を設け、Ｎｉ、Ｓｎメッキを施して、チップインダクタを完成した。
【００３２】
上記に従って作製されたＴｇが異なる外装樹脂で被覆されたチップインダクタについて、リフロー後のコアクラックの発生状態を試験した。その結果を表２に示す。
【００３３】
【表２】
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【００３４】
表１より、Ｔｇが１００℃の外装樹脂においては、クラックが発生した。一方、Ｔｇが０℃の外装樹脂においては、樹脂表面が柔らかいために、耐熱性が弱い懸念があり好ましくない。これにより、望ましいＴｇ範囲は、２０〜８０℃である。
【実施例２】
【００３５】
本実施例は、１７０℃でゲル化するときのＢステージ樹脂シートの溶融粘度を１０、２０、３０、４０、７０、１００及び１２０Ｐａ・ｓに変えた以外は、実施例１と同様に、Ｔｇが５０℃である外装樹脂で被覆されたチップインダクタを作製した。チップインダクタの外装成形後の外観及び樹脂流動によるバリを評価した。その結果を表３に示す。
【００３６】
【表３】
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【００３７】
表２から、樹脂の溶融粘度が１０〜３０Ｐａ・ｓの場合は、溶融粘度が低いために端子部に樹脂が流れ出してバリが発生した。一方、樹脂の溶融粘度が１００Ｐａ・ｓを超える場合は、流動性が悪く外観状態が思わしくない状態になった。よって、ゲル化時の樹脂の最適溶融粘度は、４０〜１００Ｐａ・ｓの範囲である。
【実施例３】
【００３８】
本実施例は、Ｂステージ樹脂シートのゲル化時間を１０、２０、４０、６０、８０及び１００秒に変えた以外は、実施例１と同様に、Ｔｇが５０℃の外装樹脂で被覆されたチップインダクタを作製した。チップインダクタの外装成形後の外観及び樹脂流動によるバリを評価した。その結果を表４に示す。
【００３９】
【表４】
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【００４０】
表３の結果から、ゲル化時間が１０秒と短い場合は、樹脂流動が不十分なために外観状態が悪かった。ゲル化時間が８０秒以上と長い場合は、樹脂が導電性端子部に流れ出しバリが発生した。よって、樹脂のゲル化時間は２０〜６０秒程度が望ましい。
【実施例４】
【００４１】
本実施例は、樹脂に含有されるフェライト粉の量を６０〜８５重量％に変えて外装樹脂の透磁率を３、３．５、４、５、６、７、８、９と変えた以外は、実施例１と同様に、Ｔｇが５０℃である外装樹脂で被覆されたチップインダクタを作製した。作製したチップインダクタについて、コイルの自己インダクタンス値（Ｌ値）及び直流重畳の製品特性を評価した。その結果を表５に示す。
【００４２】
【表５】
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【００４３】
表４の結果から、外装樹脂の透磁率が４より低い場合は、Ｌ値のアップ率が低く、所定のＬ値を得るためには、巻線の巻数を増やす必要があるが、巻線を増やすと直流抵抗特性（ＲＤＣ特性）が悪くなるために好ましくない。一方、外装樹脂の透磁率が８より高い場合は、Ｌ値のアップ率は満足する値であったので、巻線の巻数を減少させることもできるが、反面、直流重畳特性が低下したため、好ましくない。したがって、外装樹脂の透磁率は、４〜８が望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１ａ】支持フィルムに支持されたＢステージ樹脂シートの一例を示す概略側面図である。
【図１ｂ】支持フィルムに支持されたＢステージ樹脂シートの一例を示す概略平面図である。
【図１ｃ】特定形状のＢステージ樹脂チップの一例を示す概略側面図である。
【図１ｄ】特定形状のＢステージ樹脂チップの一例を示す概略平面図である。
【図１ｅ】特定形状のＢステージ樹脂チップの他の一例を示す概略側面図である。
【図１ｆ】特定形状のＢステージ樹脂チップの他の一例を示す概略平面図である。
【図１ｇ】図１ｃ及び図１ｄに示される特定形状のＢステージ樹脂チップを作製するための抜き型の一例を示す断面図である。
【図１ｈ】図１ｃ及び図１ｄに示される特定形状のＢステージ樹脂チップを作製するための抜き型の一例を示す平面図である。
【図２ａ】Ｂステージ樹脂シートをチップインダクタ素子の片面に付着させた状態の一例の概略側面図である。
【図２ｂ】Ｂステージ樹脂シートをチップインダクタ素子の両面に付着させた状態の一例の概略側面図である。
【図２ｃ】Ｂステージ樹脂シートをチップインダクタの片面に付着させた状態の一例の概略平面図である。
【図３ａ】Ｂステージ樹脂シートを押し型でゲル化する直前の状態の一例を示す概略側面図である。
【図３ｂ】チップインダクタ素子に付着した、図１ｃ及び図１ｄで示される特定形状のＢステージ樹脂チップを押し型でゲル化する直前の状態の一例を示す概略側面図である。
【図３ｃ】チップインダクタ素子に付着した、図１ｅ及び図１ｆで示される特定形状のＢステージ樹脂チップを押し型でゲル化する状態の一例を示す概略側面図である。
【図４】ゲル化後の樹脂に被覆されたチップインダクタ素子の状態を示す概略側面図である
【符号の説明】
【００４５】
１    Ｂステージ樹脂シート
２    支持フィルム
３    特定形状のＢステージ樹脂チップ
４    特定形状のＢステージ樹脂チップ
５    抜き型
６    開口部
７    鼓型コア
８    巻芯部
９    巻線ワイヤー
１０  押し型
１１  ゲル化後の外装樹脂
１２  ワイヤー端部
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図１ｄ】
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【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図１ｇ】
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【図１ｈ】
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【図２ａ】
2005135948.tif 000016
【図２ｂ】
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【図２ｃ】
2005135948.tif 000018
【図３ａ】
2005135948.tif 000019
【図３ｂ】
2005135948.tif 000020
【図３ｃ】
2005135948.tif 000021
【図４】
2005135948.tif 000022